Halte dich gut an der Stange fest und kreisele langsam! Kannst du deine Drehgeschwindigkeit ändern ohne den Boden zu berühren?
WORUM GEHT ES?
Der Benutzer stellt sich auf die Scheibe, hält sich an der zentralen Stange fest und versetzt sich durch leichtes Abstoßen mit einem Fuß vom Boden in Drehbewegung. Er wird auf dem Stehkreisel wie bei einer Pirouette schneller, wenn er seinen Körper dicht an die Stange heranzieht und langsamer, wenn er ihn nach außen weg streckt.
Diese Experimentierstation ermöglicht es dem Benutzer spielerisch am eigenen Körper Erfahrungen mit dem Drehimpulserhaltungssatz zu machen.
WESHALB IST DAS SO?
Wird ein Körper in Drehbewegung versetzt, dann erhält er einen so genannten Drehimpuls, der ihn in immer gleicher Weise weiterdrehen lässt, wenn keine Reibung oder sonstige äußere Einflüsse auf ihn wirken. Genau wie die Energie bleibt der Drehimpuls in einem abgeschlossenen System erhalten (Drehimpulserhaltungssatz).
Der Drehimpuls setzt sich aus drei Faktoren zusammen: aus der rotierenden Masse, aus deren Abstand von der Drehachse und aus der Winkelgeschwindigkeit. Ändert sich einer der Faktoren (hier der Abstand von der Drehachse), muss sich auch ein anderer ändern (hier die Winkelgeschwindigkeit), damit der gesamte Drehimpuls gleich bleibt. Verkleinert sich der Abstand von der Drehachse, wird die Winkelgeschwindigkeit größer, die Rotation schneller, vergrößert sich der Abstand, nimmt die Rotationsgeschwindigkeit spürbar ab.
Alltagsbezug
Für die Erhaltung des Drehimpulses gibt es viele praktische Beispiele: Pirouette, Salto, Salto mit Schraube, Kreisel, Kreiselkompass, Satellitenstabilisierung, … Wie schafft es eigentlich eine Katze immer auf allen vier Füßen zu landen, wenn sie irgendwo abstürzt?